Đoạn sụng nghiờn cứu là đoạn sụng cong, dũng chủ lưu ộp sỏt bờ, địa hỡnh bờ sụng dốc đứng và sõu. Bờ sụng hiện tại đang sỏt khu dõn cư và sỏt chõn đờ, hiện tượng xúi lở vẫn diễn ra mạnh. Đối với nhưng đoạn sụng cú đặc thự như thế này thỡ việc bảo vệ bờ sụng bằng cỏc biện phỏp truyền thống như kố lỏt mỏi hộ chõn bằng cỏc lăng thể đỏ hộc như hiện tại khú cú thể ổn định trong mỗi mựa mưa bóo hiện nay, khi mà ảnh hưởng về biến đổi khớ hậu đang ngày càng thể hiện rừ nột qua cỏc siờu bóo. Để đảm bảo ổn định cho bờ sụng khu vực này thỡ cần cú biện phỏp cụng trỡnh phự hợp hơn so với cỏc biện phỏp truyền thống vẫn làm trước đõy, vấn đề này sẽ được nghiờn cứu cụ thể hơn trong chương 3.
42
CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP CễNG TRèNHỨNG DỤNG CễNG NGHỆ MỚI CHỒNG SẠT LỞ BỜ SễNG SÁTCHÂN Đấ ĐOẠN BỜ TẢ SễNG HỒNG
KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI 3.1.Phõn tớch lựa chọn giải phỏp
3.1.1 Giải phỏp truyền thống
Theo tiờu chuẩn ngành 14TCN84-91 về thiết kế cụng trỡnh bảo vệ bờ sụng chống lũ do Bộ Thủy lợi cũ (nay là Bộ Nụng nghiệp và Phỏt triển nụng thụn) ban hành, cỏc giải phỏp cụng trỡnh chống sạt lở bờ sụng gồm:
Giải phỏp kố mỏ hàn chỡnh trị, điều chỉnh dũng chảy Giải phỏp kố hộ chõn lỏt mỏi trực tiếp bảo vệ bờ Giải phỏp thả cụm cõy gõy bồi.
3.1.1.1. Giải phỏp kố mỏ hàn:
- Kố mỏ hàn là cụng trỡnh nối từ bờ ra sụng nhằm chủ động hướng dũng chảy ra xa, gõy bồi lắng cải tạo bờ sụng theo tuyến chỉnh trị
Hỡnh 3.1: Hệ thống mỏ hàn
Chỉ được sử dụng giải phỏp kố mỏ hàn trong những trường hợp sau:
- Ở những đoạn sụng cú chiều rộng mặt nước ứng với mực nước tạo lũng lớn hơn 200m.
- Ở những đoạn sụng đó xỏc định tuyến chỉnh trị - Mỗi hệ thống mỏ hàn phải cú từ 02 mỏ trở lờn
- Khụng gõy ảnh hưởng xấu tới lợi ớch của giao thụng thủy và cỏc ngành kinh tế khỏc.
Cú loại mỏ hàn ngắn (L< 0,3B), mỏ hàn dài (L>0,3B). Kết cấu mỏ thường cú dạng hỡnh thang, bằng đỏ hộc hoặc bằng đất phớa ngoài bọc đỏ hộc.
43
Hỡnh 3.2: Cấu tạo mỏ hàn
Ưu điểm: Là cụng trỡnh chủ động đẩy lỏi dũng theo tuyến chỉnh trị
Nhược điểm: Làm thay đổi chế độ thủy lực của dũng chảy,làm xúi lở vựng hạ lưu, nếu là mỏ hàn dài thỡ gõy xúi cả bờ đối diện.
Việc xõy dựng hệ thống mỏ hàn đũi hỏi kinh phớ đầu tư rất lớn và tập trung, thiết kế phải tớnh toỏn kỹ và cần cú thớ nghiệm mụ hỡnh nếu khụng sẽ khú phỏt huy hiệu quả, thi cụng phức tạp.
Cụm MH Nghi xuyờn, S. Hồng
K9 K10
K11
Cụm MH Tầm Xỏ, S. Hồng
44
MH. Phỳ Chõu, S. Hồng MH Tầm Xỏ - S.Hồng
Hỡnh 3.3: Một số hỡnh ảnh kố mỏ hàn trờn sụng Hồng
3.1.1.2. Giải phỏp kố lỏt mỏi:
- Là gia cố trực tiếp lờn mỏi bờ sụng nhằm chống xúi lở do tỏc động của dũng chảy và súng. Kết cấu kố gồm chõn kố, đỉnh kố và thõn kố.
Hỡnh 3.4: Cấu tạo kố lỏt mỏi
Kết cấu cụng trỡnh phổ biến là dạng mỏi nghiờng, đỏ hộc lỏt khan, trong khung bờ tụng hoặc đỏ xõy,tấm bờ tụng định hỡnh, chống xúi đỏy bằng thảm đỏ hoặc rồng đỏ trong lưới thộp. Núi chung, lọai kết cấu này phự hợp với điều kiện ĐBBB, một số sự cố cục bộ xẩy ra do lỳn bờ hoặc nền. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ưu điểm: Đõy là loại cụng trỡnh gia cố bờ khụng gõy xỏo trộn về kết cấu thủy
45
Việc xõy dựng kố lỏt mỏi đơn giản hơn hệ thống mỏ hàn, kinh phớ thấp hơn, ớt ảnh hưởng tới thoỏt lũ, giao thụng thủy.
Nhược điểm: Là loại cụng trỡnh thụ động, biện phỏp bảo vệ chõn kố thụng
thường là thả rồng đỏ, rọ đỏ, thảm đỏtạo mỏi (thường là m >= 3), khú ổn định lõu vỡ nú nằm dưới nước và phớa dưới chõn kố thường là bựn nờn dễ bị xúi chõn, sạt trượt và tụt mỏi kố, ớt cú tỏc dụng cải thiện đường bờ, diện tớch chiếm đất lớn.
3.1.1.3. Giải phỏp kố mềm:
- Là loại kố khụng kớn nước (cũn gọi là kố xuyờn thụng) nhằm làm giảm tốc độ dũng chảy, gõy bồi lắng. Thường sử dụng hai loại là bói cõy chỡm hay mỏ hàn cọc
46
Hỡnh 3.6: Mỏ hàn cọc
- Bói cõy chỡm: Thường sử dụng cụm cõy tre nguyờn cành lỏ,... thả theo hỡnh hoa mai.
- Mỏ hàn cọc: Thường sử dụng trong trường hợp chiều dài mỏ hàn lớn hơn 50m, khả năng chống xúi của đất bờ thấp và phải cú thiết bị đúng cọc.
Như vậy với giải phỏp truyền thống thỡ thường ỏp dụng cho những vị trớ mà bờ sụng cũn đất lưu khụng để đỏp ứng được yờu cầu thiết kế của cụng trỡnh (vớ dụ là làm kố phải bạt mỏi). Làm mỏ hàn thỡ phải đối với đoạn sụng cong, rộng, bờ lừm lạch sõu, và thường phải làm hệ thống mỏ hàn (hai mỏ trở lờn) nờn khối lượng là rất lớn, tốn kộm về kinh tế.
3.1.2. Giải phỏp ứng dụng cụng nghệ mới
3.1.2.1. Vải địa kỹ thuật (ĐKT) * Vải ĐKT cú cỏc đặc tớnh chớnh
- Cường độ chịu kộo cao
- Biến dạng nhỏ khoảng 15% ở trọng tải tối đa; - Chốngxuyờn thủng cao;
- Thoỏt nước nhanh;
* Sử dụng vải ĐKT trong cụng trỡnh bảo vệ bờ cú nhiều lợi thế thi cụng:
47
- Nhanh chúng tạo được bề mặt làm việc trờn nền đất yếu, chống lỳn - Rỳt ngắn thời gian thi cụng
- Giảm chi phớ thi cụng và vận chuyển
Hầu hết cỏc cụng trỡnh bảo vệ bờ đều sử dụng vải ĐKT thay cho tầng lọc truyền thống.
3.1.2.2. Cọc vỏn bờ tụng cốt thộp dự ứng lực
Ưu điểm:
Cọc vỏn BTCT dự ứng lực được sản xuất theo dõy chuyền cụng nghệ tiờn tiến nờn kiểm soỏt và đảm bảo chất lượng vật liệu, giảm thiểu cỏc khuyết tật. Sản phẩm cú độ bền cao: Moment chống uốn lớn, cường độ bờtụng đạt Rb= 725 kGf/cm2 (gấp 2ữ3 lần so với bờ tụng thường),chống xõm thực tốt, đặc biệt trong mụi trường nước mặn và chua phốn. Tiết kiệm vật liệu bờ tụng do kớch thước mặt cắt nhỏ và tăng mỹ quan cho cụng trỡnh xõy dựng.
Trong thi cụng rỳt ngắn thờigian thi cụng từ 40ữ60% so với cụng nghệ thi cụng tường chắn đỳc tại chỗ, đặc biệt cú thể thi cụng trong nước.
Hỡnh 3.7: Sản xuất và thi cụng cọc vỏn BTCT- DƯL
Nhược điểm:
Đối với cụng trỡnh bảo vệ bờ thỡ cọcvỏn BTCT dự ứng lực chỉ cú tỏc dụng như tường chắn đất, vỡ vậy vẫn phải kết hợp với cỏc hỡnh thức bảo vệ mỏi cụng trỡnh. Thiết bị trong cụng tỏc thi cụng đúng cọc vỏn BTCT dự ứng lực là thiết bị chuyờn dựng. Thực tế khi ứng dụng cọc vỏn BTCT dự ứng lực ở những nơi cú địa chất nền mềm yếu phải cú thờm hệ thống neo giữ.
48 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.1.2.3. Cấu kiện Tsc-178 cho mỏi đờ kố liờn kết mảng
Mảng lắp ghộp cỏc cấu kiện bờ tụng đỳc sẵn Tsc-178 liờn kết tự chốn theo dạng hỡnh nờm 3 cạnh
Hỡnh 3.8: Sản xuất và lắp ghộp cấu kiện TSC-178
Ưu điểm:
Cỏc cấu kiện được liờn kết khớp ở dạng mảng làm tăng khả năng chống súng và cuốn trụi của dũng chảy, giảm chiều dày lớp bảo vệ. Cỏc cấu kiện trong mảng tự điều chỉnh, tự dón ra biến dạng cựng với nền, che kớn nền và chống sự búc ra của súng ở mọi hướng. Với cỏc mố nhỏm cấu kiện Tsc-178 làm giảm năng lượng súng ngay trờn bề mặt cấu kiện. Do là cỏc cấu kiện rời lắp ghộp rời nờn giảm tỏc dụng do ỏp lực thấm, gradient ỏp lực nước tỏc dụng vào nền đất và ỏp lực đẩy nổi.
Cỏc cấu kiện độc lập cú trọnglượng nhỏ từ 80ữ100kg nờn cú thể ỏp dụng biện phỏp thi cụng bằng thủ cụng.
Kết cấu tạo ra lớp bảo vệ đẹp về mặt mỹ thuật.
Nhược điểm:
Do đặc điểm liờn kết mảng của cấu kiện độc lập Tsc-178 trọng lượng nhỏ nờn khi bị phỏ hoại thỡ phỏ hoại rất nhanh chúng và khi đú cỏc cấu kiện dễ bị súng cuốn trụi. Trong sản xuất yờu cầu về khuõn đỳc chớnh xỏc cao đảm bảo cấu kiện tớnh đồng đều và chớnh xỏc khi đưa vào thi cụng. Yờu cầu mỏi kố phải phẳng, khụng lồi lừm, gồ ghề.
Vỡ vậy, để hạn chế sự biến dạng trờn một diện rộng của kết cấu Tsc-178 cũng như sự phỏ hoại của nú dưới tỏc động của súng cú thể dựng phương phỏp phõn ụ trờn mỏi, ở đường biờn sử dụng loại cấu kiện Tsc-178 cú chiều dày D lớn hơn như một chõn khay. Trong khi phõn ụ chỳ ý tạo thành ụ cú kớch thước hẹp hơn vựng tập trung ỏp lực súng lớn.
49
3.1.2.4. Thảm bờ tụng tự chốn PĐ.TAC-M
Thảm được liờn kết theo hỡnh thức cài đặt. Kớch thước thảm rộng từ 2.6m-4m, dài từ 20m-100m. Cỏc viờn thảm bờ tụng được định vị 3 chõn vào 3 ụ lưới, cài 2 chõn sau vào lưới thảm và chõn thứ 3 được viờn thảm lắp ghộp sau chốn chặt vào lưới.
Ưu điểm:
Tựy thuộc vào mỏi bờ cần bảo vệ, chiều dài thảm thay đổi từ 10m đến 100m, chiều rộng từ 2,4 đến 5m. Là cỏc cấu kiện rời lắp ghộp nờn thảm cú khả năng biến dạng tự điều chỉnh chống lại biến hỡnh do lỳn của nền gõy ra. Viờn thảm và lưới thảm được sản xuất trờn dõy chuyền cụng nghiệp bỏn tự động bảo đảm chất lượng, cú độ bền cao. Thảm sau khi lắp ghộp tạo được vẻ mỹ quan, khụng giữ rỏc bẩn làm mất vệ sinh mụi trường.
Hỡnh 3.9: Thi cụng lắp ghộp thảm P.Đ.TAC-M
Nhược điểm:
Là cụng nghệ mới, đang trong quỏ trỡnh thử nghiệm việc sư dụng cần theo dừi chặt chẽ. Cú thể tạo ra được những tấm thảm cú diờn tớch lớn song cũng đũi hỏi cần phải cú hệ thống thiết bị nõng đặt chuyờn dụng, đội ngũ cụng nhõn kinh nghiệm và cú tay nghề cao. Mỗi thảm là liờn kết của nhiều cấu kiện cú hỡnh dạng viờn thảm phức tạp nờn khuõn mẫu đũi hỏi thật chớnh xỏc. Yờu cầu cao của bề mặt mỏi kố, mỏi khụng được lồi lừm. Lưới thộp sau một thời gian sẽ khụng làm việc vỡ vậy thảm P.Đ.TAC –M khụng nờn sử dụng ở những nơi lũng sụng biến hỡnh mạnh, vận tốc dũng chảy sỏt đỏy lớn.
50
3.1.2.5. Cụng nghệ Miclayco
Cụng nghệ Miclayco dựa trờn cơ sở lý thuyết của cụng nghệ bờ tụng ximăng truyền thống, nhưng phạm vi khai thỏc sử dụng cỏc phối liệu cho xõy dựng như: cỏt (cỏt đen san lấp, cỏt mặn hay nhiễm mặn, …), đỏ (từ mi bụi, mi, 0x4, và cả 1x2), nước (nước lẫn bựn sột, nước phốn, nước mặn hay lợ) cú tớnh chất rộng rói hơn là trong bờ tụng truyền thống là nhờ cú phụ gia xử lý sột và muối dựng với phối liệu.
Cỏc đỏnh giỏ sơ bộ chi phớ xõy dựng cỏc cụng trỡnh thử nghiệm cho thấy giỏ thành cụng trỡnh xõy dựng bằng vữa và bờ tụng Miclayco chỉ vào khoảng 80 - 85% giỏ cụng trỡnh xõy dựng bằng cụng nghệ bờ tụng xi măng truyền thống.
3.1.2.6. Cụng nghệ bảo vệ bờ Stabiplage
Cụng nghệ này đó được ứngdụng thử nghiệm tại tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, chống xúi lở bờ biển một số khu vực miền Trung.
Ưu điểm:
Thời gian thi cụng giảmđỏng kể so với cỏc cụng trỡnh cứng, giỏ thành rẻ;
Nhược điểm:
Phạm vi ứng dụng hạn chế khụng như cỏc cụng trỡnh cứng, dễ bị thủng, rỏch dưới tỏc động mạnh của ngoại lực.
Bề mặt bờn ngoài hay bị rong rờu bỏm vào nờn rất trơn trượt.
Vẻ đẹp thẩm mỹ khụng cao, khú kết hợp với cỏc cụng trỡnh hạ tầng khỏc (như đường, vỉa hố, cụng viờn …) để tạo thành một cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với loại Stabiplage bảo vệ bờ trực tiếp thường gõy ra xúi tại chõn cụng trỡnh, làm cụng trỡnh mất ổn định.
3.1.2.7. Cụng nghệ thi cụng trải vải địa kỹ thuật
Thiết bị trải vải chuyờn dựng gồm khung thộp trờn gắn trục lăn φ90 dài 4.5m, đầu khung cú múc để mắc cỏp kộo. Khung chạy nhờ lực kộo cỏp, 2 bỏnh xe dạng bỏnh lồng cú thể lăn nhẹ trờn nền đất, cỏt hoặc bựn, sỏi đỏ...
Vải được trải ra từng cuộn cú lừi là ống nhựa φ110 lồng vào trục lăn và được trải ra khi xe chạy nhờ sự quay tương đối giữa ống nhựa với trục lăn và trục lăn với khung xe. Vải sau khi trải ra khỏi ru lụ, được dằn xuống đỏy sụng theo hết khổ rộng của vải nhờ trục đuụi quay được gắn với phần khung và quay đi theo khung đố vải xuống đất. Vải trải đến đõu, thợ lặn ghim vải xuống lũng sụng đến đú.
51
Cụng nghệ này đó được ỏp dụng ở nhiều cụng trỡnh như kố Tõn Chõu (An Giang), kố sụng Tiền khu vực thị xó Sa Độc (Đồng Thỏp), kố Long Toàn (Trà Vinh)…
3.1.2.8. Cụng nghệ thi cụng thảm đỏ
Cụng nghệ thi cụng thảm đỏ với thiết bị chuyờn dụng cựng với thợ lặn, thảm đỏ được đặt đỳng tại vị trớ như bản vẽ thiết kế ở độ sõu hàng chục một, như tại kố Tõn Chõu là 30ữ40m, kố sụng Tiền thị xó Sa Độc là 25m…
3.1.2.9. Cụng nghệ thi cụng thảm PĐTAC-M
Giai đoạn 1: Chuẩn bị
• Hệ thống thiết bị thi cụng chuyờn dụng
• Sản xuất cấu kiện bờ tụng PDTac-M
• Vải ĐKT, thộp làm lưới
Giai đoạn 2
• Trải vải địa kỹ thuật
• Sản xuất lưới thộp
• Gắn cỏc viờn thảm PDTac-M vào lưới
• Xử lý tiếp giỏp cỏc mộp biờn của lưới thảm
Giai đoạn 3
Định vị & Lai dắt hệ thống thiết bị, sàn cụng tỏc vào vị trớ thả theo bản vẽ thiết kế bằng mỏy kinh vĩ và tàu kộo
Giai đoạn 4: Nõng - Hạ thảm
• Gắn lưới thảm với hệ thống nõng – hạ
• Nõng thảm khỏi sàn cụng tỏc
• Kộo hệ phao “sàn cụng tỏc” ra
• Hạ lưới thảm xuống sụng cựng sự kiểm tra của thợ lặn và camera quay trong nước
Mỗi loại VLM, CNM khụng phải ỏp dụng được cho mọi cụng trỡnh bảo vệ bờ khỏc nhau. Việc ứng dụng phải căn cứ vào đặc tớnh của VLM, sự phự hợp và thớch ứng của VLM, CNM đối với điều kiện tự nhiờn.
52
Việc lựa chọn được vật liệu mới, cụng nghệ mới thớch hợp để ỏp dụng vào cụng trỡnh bảo vệ bờ chống xúi lở bờ sụng phải căn cứ vào:
- Tầm quan trọng của khu vực dự kiến xõy dựng cụng trỡnh;
- Điều kiện tự nhiờn của khu vực xõy dựng cụng trỡnh, nguyờn nhõn xúi lở và quy luật xúi bồi; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Cỏc quy hoạch phỏt triển của địa phương, kinh tế;
- Chỳ trọng bảo vệ mụi trường sinh thỏi nhằm đảm bảo sự phỏt triển, bảo vệ sức khỏe và nõng cao chất lượng cuộc sống cho nhõn dõn.
Qua khảo sỏt thực tế ta thấy vị trớ đoạn sụng nghiờn cứu là đoạn sụng cong, dũng chủ lưu hiện đang đi rất sỏt bờ và cú xu thế tiếp tục ộp sỏt. Lũng sụng tại khu vực này thỡ rất sõu, theo tài liệu khảo sỏt cú chỗ ở cao trỡnh (-20,15) trong khi mực nước thực đo là (+4,50), địa hỡnh lũng sụng cũng như bờ sụng dốc, vỏch thẳng đứng (m=0,75 ữ1,00). Nờn việc bảo vệ bờ sụng khu vực này bằng cỏc biện phỏp truyền thống sẽ khú đảm bảo được sựổn định lõu, cỏc biện phỏp hộ chõn cụng trỡnh bằng cỏc giải phỏp như thả rồng đỏ, rọ đỏ, đỏ hộc là rất khú để định hỡnh và khối lượng là rất lớn dẫn đến tốn kộm về kinh tế.
Bờn cạnh đú trong những năm gần đõy do ảnh hưởng của sự thay đổi thời tiết, lượng nước về mựa kiệt xuống thấp làm cho sự chờnh lệch mực nước giữa hai mựa lũ và kiệt lớn. Kốm theo sự kiện này là hiện tượng sạt lở bờ đe doạ đến cỏc hộ dõn sống ven bờ sụng và an toàn đờ điều.
- Sau lũ năm 2008 khu vực sạt lở tiếptục phỏt triển, đe doạ trực tiếp đến an toàn tớnh mạng, tài sản của nhõn dõn trong khu vực. Thành phố đó chỉ đạo Uỷ ban nhõn